多數(shù)情況下，工程變形監(jiān)測由建設(shè)單位委托第三方有資質(zhì)的單位進(jìn)行，但在工程施工過程中總承包也需要對工程實(shí)施必要的監(jiān)測，以便于對工程的安全性做出提前預(yù)判，防止事故發(fā)生。
在施工準(zhǔn)備階段及過程中，即需要提前設(shè)置好監(jiān)測點(diǎn)位，為監(jiān)測工作做好統(tǒng)籌準(zhǔn)備。開挖深度大于等于5m 或開挖深度小于5m 但現(xiàn)場地質(zhì)情況和周圍環(huán)境較復(fù)雜的基坑工程以及其他需要監(jiān)測的基坑工程應(yīng)實(shí)施基坑工程監(jiān)測。
一、基坑監(jiān)測原則
變形監(jiān)測是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，是施工管理的重要組成部分，須按照計劃進(jìn)行。一般情況下，監(jiān)測工作應(yīng)遵循以下4 條原則：
1、可靠性原則：
可靠性原則是監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計中所考慮的最重要的原則。為了確保其可靠性，必須做到：
(1)由具有豐富經(jīng)驗(yàn)的作業(yè)人員，使用滿足精度要求的監(jiān)測儀器，采用先進(jìn)的監(jiān)測方法來保證外業(yè)采集數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性;
(2)基準(zhǔn)點(diǎn)、監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置應(yīng)合理，并在監(jiān)測期間保護(hù)好點(diǎn)位標(biāo)志，使監(jiān)測工作具有連續(xù)性。
2、操作方便性原則：
為使監(jiān)測工作正常進(jìn)行并滿足監(jiān)測精度的要求，變形監(jiān)測點(diǎn)在布設(shè)時應(yīng)考慮到水準(zhǔn)線路的聯(lián)測方便，能夠節(jié)省外業(yè)時間、提高點(diǎn)位精度的原則。
3、數(shù)據(jù)及時性原則：
監(jiān)測數(shù)據(jù)必須是及時的。監(jiān)測數(shù)據(jù)需在現(xiàn)場及時計算處理，計算有問題應(yīng)及時復(fù)測。因?yàn)槭┕な且粋€動態(tài)的過程，只有保證及時監(jiān)測，才能有利于及時發(fā)現(xiàn)隱患，及時采取措施。監(jiān)測應(yīng)整理完整的監(jiān)測記錄表、數(shù)據(jù)報表、形象的圖表和曲線，監(jiān)測結(jié)束后及時整理出監(jiān)測報告。
4、經(jīng)濟(jì)合理性原則：
監(jiān)測方案編制時應(yīng)考慮選用適合于本工程監(jiān)測作業(yè)，并滿足監(jiān)測精度要求的儀器設(shè)備。
二、監(jiān)測方案
一般情況下，監(jiān)測方案應(yīng)包括下列內(nèi)容：
1、工程概況;
2、建設(shè)場地巖土工程條件及基坑周邊環(huán)境狀況;
3、監(jiān)測目的和依據(jù);
4、監(jiān)測內(nèi)容和項(xiàng)目;
5、基準(zhǔn)點(diǎn)、監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)和保護(hù);
6、監(jiān)測方法及精度;
7、監(jiān)測周期和監(jiān)測頻率;
8、監(jiān)測報警及異常情況下的監(jiān)測措施;
9、監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與信息反饋;
10、監(jiān)測人員的配備;
11、監(jiān)測儀器設(shè)備及檢定要求;
12、作業(yè)安全及其他管理制度。
三、監(jiān)測項(xiàng)目
1、基坑工程現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)對象應(yīng)包括：
(1)支護(hù)結(jié)構(gòu);
(2)地下水狀況;
(3)基坑底部及周邊土體;
(4)周邊建筑;
(5)周邊管線及設(shè)施;
(6)周邊重要的道路;
(7)其他應(yīng)監(jiān)測的對象。
2、基坑監(jiān)測項(xiàng)目
基坑工程的監(jiān)測項(xiàng)目應(yīng)與基坑工程設(shè)計、施工方案相匹配。應(yīng)針對監(jiān)測對象的關(guān)鍵部位，做到重點(diǎn)觀測、項(xiàng)目配套并形成有效、完整的監(jiān)測系統(tǒng)。
四、基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置
1、豎向位移基準(zhǔn)點(diǎn)布置
豎向位移觀測的高程基準(zhǔn)點(diǎn)不應(yīng)少于3 個，基準(zhǔn)點(diǎn)離所測建筑距離較遠(yuǎn)致使變形測量作業(yè)不方便，設(shè)置工作基點(diǎn)。高程基準(zhǔn)點(diǎn)與觀測點(diǎn)的距離不宜太遠(yuǎn)，以保證足夠的觀測精度。基準(zhǔn)點(diǎn)須埋設(shè)在變形影響范圍以外且穩(wěn)定、易于長期保存的地方，其點(diǎn)位與鄰近建筑物的距.應(yīng)大于建筑基礎(chǔ)深度的2 倍，高程基準(zhǔn)點(diǎn)也可選擇在基礎(chǔ)深且穩(wěn)定的建筑物上。在工程壓力傳播范圍之外預(yù)先合理埋設(shè)BM1、BM2、BM3 三個基準(zhǔn)點(diǎn)，為了測量方便，視現(xiàn)場情況設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)。可選用淺埋鋼管水準(zhǔn)標(biāo)石或墻上水準(zhǔn)標(biāo)志等。
2、豎向位移基準(zhǔn)點(diǎn)測量
基準(zhǔn)點(diǎn)使用前，采用假定高程系統(tǒng)使用精密水準(zhǔn)儀對三個基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測，經(jīng)平差計算后的高程數(shù)據(jù)作為本工程三個基準(zhǔn)點(diǎn)高程依據(jù)。
3、水平位移基準(zhǔn)點(diǎn)布點(diǎn)
水平位移基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)基坑變形區(qū)域以外，宜設(shè)置有強(qiáng)制對中的觀測墩，采用精密的光學(xué)對中裝置，對中誤差不宜大于0.5mm。
4、水平位移基準(zhǔn)點(diǎn)測量
基準(zhǔn)點(diǎn)平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)以假定相對坐標(biāo)系為依據(jù)，布設(shè)導(dǎo)線聯(lián)測三個基準(zhǔn)點(diǎn)，經(jīng)平差后的坐標(biāo)數(shù)據(jù)做為工程基準(zhǔn)點(diǎn)平面已知數(shù)據(jù)。
五、監(jiān)測點(diǎn)布置
1、基坑及支護(hù)結(jié)構(gòu)
(1)圍護(hù)墻或基坑邊坡頂部的水平和豎向位移監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)沿基坑周邊布置，周邊中部、陽角處應(yīng)布置監(jiān)測點(diǎn)。監(jiān)測點(diǎn)水平間距不宜大于20m，每邊監(jiān)測點(diǎn)數(shù)目不宜少于3 個。水平和豎向位移監(jiān)測點(diǎn)宜為共用點(diǎn)，監(jiān)測點(diǎn)宜設(shè)置在圍護(hù)墻或基坑坡頂上。圍護(hù)墻或土體深層水平位移監(jiān)測點(diǎn)宜布置在基坑周邊的中部、陽角處及有代表性的部位。監(jiān)測點(diǎn)水平間距宜為20m～50m，每邊監(jiān)測點(diǎn)數(shù)目不應(yīng)少于1 個。圍護(hù)墻內(nèi)力監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)布置在受力、變形較大且有代表性的部位，監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量和水平間距視具體情況而定。豎直方向監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)布置在彎矩極值處，豎向間距宜為2m～4m。
(2)支撐內(nèi)力監(jiān)測點(diǎn)的布置應(yīng)符合下列要求：
監(jiān)測點(diǎn)宜設(shè)置在支撐內(nèi)力較大或在整個支撐系統(tǒng)中起控制作用的桿件上。每層支撐的內(nèi)力監(jiān)測點(diǎn)不應(yīng)少于3 個，各層支撐的監(jiān)測點(diǎn)位置在豎向上宜保持一致。鋼支撐的監(jiān)測截面宜選擇在兩支點(diǎn)間1/3 部位或支撐的端頭;混凝土制成的監(jiān)測截面宜選擇在兩支點(diǎn)間1/3 部位，并避開節(jié)點(diǎn)位置。每個監(jiān)測點(diǎn)截面內(nèi)傳感器的設(shè)置數(shù)量及布置應(yīng)滿足不同傳感器測試要求。
(3)立柱的豎向位移監(jiān)測點(diǎn)宜布置在基坑中部、多根支撐交匯處、地質(zhì)條件復(fù)雜處的立柱上，監(jiān)測點(diǎn)不宜少于立柱總根數(shù)的5%，逆作法施工的基坑不宜少于10%，且不應(yīng)少于3 根。立柱的內(nèi)力監(jiān)測點(diǎn)宜布置在受力較大的立柱上，位置宜設(shè)在坑底以上各層立柱下部的1/3 部位。
(4)錨桿的內(nèi)力監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)選擇在受力較大且有代表性的位置，基坑每邊中部、陽角處和地質(zhì)條件復(fù)雜的區(qū)域宜布置監(jiān)測點(diǎn)。每層錨桿的內(nèi)力監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量應(yīng)為該層錨桿總數(shù)的1%~3%，并不應(yīng)少于3 根。每層監(jiān)測點(diǎn)在豎向上的位置宜保持一致。每根桿體上的測試點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在錨頭附近和受力有代表性的位置。
(5)土釘?shù)膬?nèi)力監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)選擇在受力較大且有代表性的位置，基坑每邊中部、陽角處和地質(zhì)條件復(fù)雜的區(qū)段宜布置監(jiān)測點(diǎn)。監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)量和間距應(yīng)視具體情況而定，各層監(jiān)測點(diǎn)在豎向上的位置宜保持一致。每根桿體上的測試點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在有代表性的受力位置。
(6)基底隆起(回彈)監(jiān)測點(diǎn)的布置應(yīng)符合下列要求：
①監(jiān)測點(diǎn)宜按縱向或橫向剖面布置，剖面應(yīng)選擇在基坑的中央以及其他能反映變形特征的位置。剖面數(shù)量不應(yīng)少于2 個。②同一剖面上監(jiān)測點(diǎn)橫向間距宜為10~30m，數(shù)量不應(yīng)少于3 個。
(7)圍護(hù)墻側(cè)向土壓力監(jiān)測點(diǎn)的布置應(yīng)符合下列要求：
①監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)布置在受力、土質(zhì)條件變化較大或其他有代表性的部位;②平面布置上基坑每邊不宜少于2 個監(jiān)測點(diǎn)。豎向布置上監(jiān)測點(diǎn)間距宜為2~5m、下部宜加密;③當(dāng)按土層分布情況布設(shè)時，每層應(yīng)至少布設(shè)1 個測點(diǎn)，且布置在各層土的中部。
(8)孔隙水壓力監(jiān)測點(diǎn)宜布置在基坑受力、變形較大或有代表性的部位。豎向布置的監(jiān)測點(diǎn)宜在水壓力變化影響深度范圍內(nèi)按土層分布情況布設(shè)，豎向間距一般為2~5m，數(shù)量不宜少于3個。
(9)地下水位監(jiān)測點(diǎn)的布置應(yīng)符合下列要求：
①基坑內(nèi)地下水位當(dāng)采用深井降水時，水位監(jiān)測點(diǎn)宜布置在基坑中央和兩相鄰降水井的中間部位;當(dāng)采用輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)降水時，水位監(jiān)測點(diǎn)宜布置在基坑中央和周邊拐角處，監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量視具體情況確定;②基坑外地下水位監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)沿基坑、被保護(hù)對象的周邊或在基坑與被保護(hù)對象之間布置，監(jiān)測點(diǎn)間距宜為20m～50m。相鄰建筑、重要的管線或管線密集處應(yīng)布置水位監(jiān)測點(diǎn);當(dāng)有止水帷幕時，宜布置在止水帷幕的外側(cè)約2m 處。③水位觀測管的埋置深度應(yīng)在最低設(shè)計水位或最低允許地下水位之下3~5m。承壓水水位監(jiān)測管的濾管應(yīng)埋置在所測的承壓含水層中。④回灌井點(diǎn)觀測井應(yīng)設(shè)置在回灌井點(diǎn)與被保護(hù)對象之間。
2、基坑周邊環(huán)境
從基坑邊緣以外1~3 倍開挖深度范圍內(nèi)需要保護(hù)的周邊環(huán)境應(yīng)作為監(jiān)測對象。必要時尚應(yīng)擴(kuò)大監(jiān)控范圍。
(1)建筑豎向位移監(jiān)測點(diǎn)的布置應(yīng)符合下列要求：
建筑四角、沿外墻每10~15m 處或每隔2~3 根柱基上，且每側(cè)不少于3 個監(jiān)測點(diǎn);不同地基或基礎(chǔ)的分界處;不同結(jié)構(gòu)的分界處;變形縫、抗震縫或嚴(yán)重開裂處的兩側(cè);新、舊建筑物或高、低建筑物交接處的兩側(cè);高聳構(gòu)筑物基礎(chǔ)軸線的對稱部位，每一構(gòu)筑物不應(yīng)少于4 點(diǎn)。
(2)建筑水平位移監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)布置在建筑物的外墻墻角、外墻中間部位的墻上或柱上、裂縫兩側(cè)以及其他有代表性的部位，監(jiān)測點(diǎn)間距視具體情況而定，一側(cè)墻體的監(jiān)測點(diǎn)不宜少于3 點(diǎn)。
(3)建筑傾斜監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)符合下列要求：
監(jiān)測點(diǎn)宜布置在建筑角點(diǎn)、變形縫兩側(cè)的承重柱或墻上;監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)沿主體頂部、底部上下對應(yīng)布設(shè)，上、下監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)布置在同一豎直線上;當(dāng)由基礎(chǔ)的差異沉降推算建筑傾斜時，監(jiān)測點(diǎn)的布置應(yīng)參考“建筑豎向位移監(jiān)測點(diǎn)的布置”的規(guī)定。
(4)建筑裂縫、地表裂縫監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)選擇有代表性的裂縫進(jìn)行布置，當(dāng)原有裂縫增大或出現(xiàn)新裂縫時，應(yīng)及時增設(shè)監(jiān)測點(diǎn)。對需要觀測的裂縫，每條裂縫的監(jiān)測點(diǎn)至少應(yīng)設(shè)2 個，且宜設(shè)置在裂縫的最寬處及裂縫末端。
(5)管線監(jiān)測點(diǎn)的布置應(yīng)符合下列要求：
應(yīng)根據(jù)管線修建年份、類型、材料、尺寸及現(xiàn)狀等情況，確定監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置;監(jiān)測點(diǎn)宜布置在管線的節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)角點(diǎn)和變形曲率較大的部位，監(jiān)測點(diǎn)平面間距宜為15~25m，并宜延伸至基坑以外1~3 倍基坑開挖深度范圍內(nèi)的管線;供水、煤氣、暖氣等壓力管線宜設(shè)置直接監(jiān)測點(diǎn)，在無法埋設(shè)直接監(jiān)測點(diǎn)的部位，可設(shè)置間接監(jiān)測點(diǎn)。
(6)基坑周邊地表豎向位移監(jiān)測點(diǎn)宜按監(jiān)測剖面設(shè)在坑邊中部或其他有代表性的部位，監(jiān)測剖面應(yīng)與坑邊垂直，數(shù)量視具體情況確定。每個監(jiān)測剖面上的監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量不宜少于5 個。
(7)土體分層豎向位移監(jiān)測孔應(yīng)布置在靠近被保護(hù)對象且有代表性的部位，數(shù)量視具體情況確定，在豎向布置上測點(diǎn)宜設(shè)置在各層土的界面上，也可等間距設(shè)置。測點(diǎn)深度、測點(diǎn)數(shù)量應(yīng)視具體情況確定。
六、監(jiān)測方法
1、豎向位移觀測
豎向位移監(jiān)測可采用幾何水準(zhǔn)或液體靜力水準(zhǔn)等方法。坑底隆起(回彈)宜通過設(shè)置回彈監(jiān)測標(biāo)，采用幾何水準(zhǔn)并配合傳遞高程的輔助設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，傳遞高程的金屬桿或鋼尺等應(yīng)進(jìn)行溫度、尺長和拉力等項(xiàng)修正。圍護(hù)墻(邊坡)頂部、立柱、基坑周邊地表、管線和鄰近建筑的豎向位移監(jiān)測精度應(yīng)根據(jù)豎向位移報警值按下表確定。豎向位移監(jiān)測精度(mm)(表格出自建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(GB50497))
2、水平位移觀測
測定特定方向上的水平位移時，可采用視準(zhǔn)線法、小角度法、投點(diǎn)法等;測定監(jiān)測點(diǎn)任意方向的水平位移時可視監(jiān)測點(diǎn)的分布情況，采用前方交會法、后方交會法、極坐標(biāo)法等;當(dāng)測點(diǎn)與基坑點(diǎn)無法通視或距離較遠(yuǎn)時，可采用GNSS 測量法或三角、三邊、邊角測量與基準(zhǔn)線法相結(jié)合的綜合測量方法。基坑圍護(hù)墻(邊坡)頂部、基坑周邊管線、鄰近建筑水平位移監(jiān)測精度應(yīng)根據(jù)水平位移報警值按下表確定。
水平位移監(jiān)測精度要求(mm) (表格出自建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(GB50497))
3、其他監(jiān)測
支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力可采用安裝在結(jié)構(gòu)內(nèi)部或表面的應(yīng)變計或應(yīng)力計進(jìn)行量測。混凝土構(gòu)件可采用鋼筋應(yīng)力計或混凝土應(yīng)變計進(jìn)行量測;鋼構(gòu)件可采用軸力計或應(yīng)變計等量測。
圍護(hù)墻或土體深層水平位移的監(jiān)測宜采用在墻體或土體中預(yù)埋測斜管，通過測斜儀觀測各深度處水平位移的方法。測斜儀的系統(tǒng)精度不宜低于0.25mm/m，分辨率不宜低于0.02mm/500mm。建筑傾斜觀測應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場觀測條件和要求，選用投點(diǎn)法、前方交會法、激光鉛直儀法、垂吊法、傾斜儀法和差異沉降法等方法。裂縫監(jiān)測應(yīng)監(jiān)測裂縫的位置、走向、長度、寬度，必要時尚應(yīng)監(jiān)測裂縫深度。裂縫監(jiān)測可采用以下方法：裂縫寬度監(jiān)測宜在裂縫兩側(cè)貼埋標(biāo)志，用千分尺或游標(biāo)卡尺等直接量測;也可用裂縫計、粘貼安裝千分表量測或攝影量測等;裂縫長度監(jiān)測宜采用直接測量法。裂縫深度監(jiān)測宜采用超聲波法、鑿出法等。
土壓力宜采用土壓力計量測。土壓力計埋設(shè)可采用埋入式或邊界式。孔隙水壓力宜通過埋設(shè)鋼弦式或應(yīng)變式等孔隙水壓力計測試，孔隙水壓力計埋設(shè)可采用壓入法、鉆孔法等。地下水位監(jiān)測宜采通過孔內(nèi)設(shè)置水位管，采用水位計等方法進(jìn)行測量。錨桿和土釘法內(nèi)力監(jiān)測宜采用專用測力計、鋼筋應(yīng)力計或應(yīng)變計，當(dāng)使用鋼筋束時宜監(jiān)測每根鋼筋的受力。土體分層豎向位移可通過埋設(shè)磁環(huán)式分層沉降標(biāo)，采用分層沉降儀進(jìn)行量測;或通過埋設(shè)深層沉降標(biāo)，采用水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行量測。
七、監(jiān)測頻率
基坑工程監(jiān)測工作應(yīng)貫穿于基坑工程和地下工程施工全過程。監(jiān)測期應(yīng)從基坑工程施工前開始，直至地下工程完成為止。對有特殊要求的周邊環(huán)境的監(jiān)測應(yīng)根據(jù)需要延續(xù)至變形趨于穩(wěn)定后才能結(jié)束。現(xiàn)場儀器監(jiān)測的監(jiān)測頻率(表格出自建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(GB50497))
八、監(jiān)測報警
基坑及支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測報警值(表格出自建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(GB50497))
建筑基坑周邊環(huán)境監(jiān)測報警值(表格出自建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(GB50497))
九、數(shù)據(jù)處理
1、現(xiàn)場的監(jiān)測資料應(yīng)符合下列要求：
使用正式的監(jiān)測記錄表格;監(jiān)測記錄應(yīng)有相應(yīng)的工況描述;監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)及時整理;
對監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化及發(fā)展情況的分析和評述應(yīng)及時。
2、技術(shù)成果
技術(shù)成果應(yīng)包括當(dāng)日報表、階段性報告、總結(jié)報告。技術(shù)成果提供的內(nèi)容應(yīng)真實(shí)、準(zhǔn)確、完整，并宜用文字闡述與繪制變化曲線或圖形相結(jié)合的形式表達(dá)，報表應(yīng)按時報送。
(1)當(dāng)日成果
當(dāng)日的天氣情況和施工現(xiàn)場的工況;儀器監(jiān)測項(xiàng)目各監(jiān)測點(diǎn)的本次測試值、單次變化值、變化速率以及累計值等，必要時繪制有關(guān)曲線圖;巡視檢查的記錄;對監(jiān)測項(xiàng)目應(yīng)有正常或異常、危險的判斷性結(jié)論;對達(dá)到或超過監(jiān)測報警值的監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)有報警標(biāo)示，并有原因分析及建議;對巡視檢查發(fā)現(xiàn)的異常情況應(yīng)有詳細(xì)描述，危險情況應(yīng)有報警標(biāo)示，并有原因分析及建議;其他相關(guān)說明。
(2)階段性報告
該監(jiān)測期相應(yīng)的工程、氣象及周邊環(huán)境概況;該監(jiān)測期的監(jiān)測項(xiàng)目及測點(diǎn)的布置圖;
各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的整理、統(tǒng)計及監(jiān)測成果的過程曲線;各監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測值的變化分析、評價及發(fā)展預(yù)測;相關(guān)的設(shè)計和施工建議。
(3)總結(jié)報告
總結(jié)報告一般應(yīng)包含以下內(nèi)容：
工程概況;監(jiān)測依據(jù);監(jiān)測項(xiàng)目;測點(diǎn)布置;監(jiān)測設(shè)備和監(jiān)測方法;監(jiān)測頻率;監(jiān)測報警值;
各監(jiān)測項(xiàng)目全過程的發(fā)展變化分析及整體評述;監(jiān)測工作結(jié)論與建議。
